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3.4.1 各层服务慨述

2007-06-15 16:01 朱加强 北大燕工教育研究院 字号:T | T
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《计算机网络技术》一书全面系统的介绍了计算机网络技术知识,贯穿计算机网络的方方面面对于入学者可以说是先纵览网络,以后对网络的学习更加具有目标性。本文主要是各层服务慨述的介绍。

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3.4.1 各层服务慨述
下面简单地介绍TCP/IP协议的各层所提供的服务。
1.主机到网络层(网络接口层)
TCP/IP参考模型对IP层之下未加定义,只指出主机必须通过某种协议连接到网络,才能发送IP分组。该层协议未定义,随不同主机、不同网络而不同,因此主机到网络层又称为网络接口层。
这是T C P / I P模型的最低层,负责接收从I P层交来的I P数据报并将I P数据报通过低层物理网络发送出去,或者从低层物理网络上接收物理帧,抽出I P数据报,交给I P层。网络接口有两种类型。第种是设备驱动程序,如局域网的网络接口;第二种是含自身数据链路协议的复杂子系统。TCP/IP未定义数据链路层,是因为在TCP/1P最初的设计中已经使其可以使用包括以太网、令牌环网、FDDI网、ISDN和X.25在内的多种数据链路层协议。
TCP/IP可使用于多种传输介质。例如,在以太网中,TCP/IP可支持同轴电缆、双绞线和光纤。TCP/IP在x.25上的应用可以支持微波传输或电话线路。
2.互连网络层(IP层)
互联网层的主要功能是负责相邻结点之间的数据传送。它的主要功能包括三个方面。第一,处理来自传输层的分组发送请求:将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往目的结点的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。第二,处理输入数据报:首先检查数据报的合法性,然后进行路由选择,假如该数据报已到达目的结点(本机),则去掉报头,将IP报文的数据部分交给相应的传输层协议;假如该数据报尚未到达目的结点,则转发该数据报。第三,处理ICMP报文:即处理网络的路由选择、流量控制和拥塞控制等问题。TCP/IP网络模型的互联网层在功能上非常类似于O S I参考模型中的网络层。
互连网络层是网络互连的基础,提供了无连接的分组交换服务,它是对大多数分组交换网所提供服务的抽象。其任务是允许主机将分组放到网上,让每个分组独立地到达目的地。分组到达的顺序可能不同于分组发送的顺序,由高层协议负责对分组重新进行排序。与避免拥挤一样,分组的路径选择是本层的主要工作。
由于在IP层提供数据报服务,常将报文分组称为IP数据报
3.传输层(TCP)
TCP/IP参考模型中传输层的作用与OSI参考模型中传输层的作用是一样的,即在源结点和目的结点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输。为保证数据传输的可靠性,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假定分组丢失,必须重新发送。传输层还要解决不同应用程序的标识问题,为在一般的通用计算机中,常常是多个应用程序同时访问互联网。为区别各个应用程序,传输层在每一个分组中增加识别信源和信宿应用程序的标记。另外,传输层的每一个分组均附带校验和,以便接收结点检查接收到的分组的正确性。
TCP/IP模型提供了两个传输层协议:传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。TCP协议是一个可靠的面向连接的传输层协议,它将某结点的数据以字节流形式无差错投递到互联网的任何一台机器上。发送方的TCP将用户交来的字节流划分成独立的报文并交给互联网层进行发送,而接收方的TCP将接收的报文重新装配交给接收用户。TCP同时处理有关流量控制的问题,以防止快速的发送方淹没慢速的接收方。用户数据报协议UDP是一个不可靠的、无连接的传输层协议,UDP协议将可靠性问题交给应用程序解决。UDP协议主要面向请求/应答式的交易型应用,一次交易往往只有一来一回两次报文交换,假如为此而建立连接和撤销连接,开销是相当大的。
这种情况下使用UDP就非常有效。另外, UDP协议也应用于那些对可靠性要求不高,但要求网络的延迟较小的场合,如话音和视频数据的传送。IP、TCP和UDP的关系如图3-8所示。
图 3-8 TCP/IP模型各层使用的协议
4.应用层
TCP/IP参考模型中没有会话层与表示层。OSI模型的实践发现,大部分的应用程序不涉及这两层,故TCP/IP参考模型不予考虑。在传输层之上就是应用层,它包含了所有高层协议。早期高层协议有虚拟终端协议(Telnet),文件传输协议(FTP),电子邮件传输协议(SMTP)。
如上图所示,Telnet允许用户登录到远程机器并在其上工作。文件传输协议TFTP提供了有效地将数据从一台机器传送到另一台机器的机制。早期的电子邮件仅仅是文件传送,后来为它开发了专门的协议SMTP。在应用层又加入厂许多其他协议,如域名服务(DNS)用于将主机名映射到它们的网络地址,NNTP是用于发布新闻的协议,HTTP是用于搜索WWW上超文本的协议等等。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8007】

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